鸽β-防御素1基因的克隆及其生物学作用鉴定

【目的】从鸽子组织中克隆鸽子β-防御素1(AvBD1)基因,在大肠杆菌中表达重组鸽子AvBD1蛋白,测定其生物学特性。【方法】应用RT-PCR法从鸽子骨髓组织中扩增鸽子AvBD1基因,采用Real-time PCR法检测该基因在鸽子组织器官中的表达分布。将该基因亚克隆到大肠杆菌原核表达载体pProEX-HTa的EcoR I和Xho I双酶切位点上,构建重组表达质粒pProEX-pigeon AvBD1,将重组质粒进行诱导表达;对该重组蛋白进行纯化,通过菌落计数法测定其体外抗菌活性与理化特性。【结果】从鸽子骨髓组织中克隆到鸽子AvBD1基因,其cDNA大小为198 bp,编码65个氨基酸,经序列相似性分析,鸽子AvBD1与鸭AvBD1氨基酸序列相似性最高(81.5%)。鸽子AvBD1主要分布于免疫系统和消化系统组织中。Tricine-SDS-PAGE电泳结果表明,重组鸽子AvBD1蛋白分子量约8.8 kD,与预期大小一致。该重组蛋白具有广谱抗菌活性,高盐浓度显著降低其抗菌活性。此外,该重组蛋白的溶血活性极低。【结论】从鸽子骨髓组织中克隆到鸽子AvBD1基因,其主要分布在机体的免疫系统和消化系统中。该重组蛋白具有广谱抗菌活性,高盐浓度显著降低其抗菌活性,且该重组蛋白的溶血活性极低。     

鸽β-防御素5基因克隆及其抗菌活性

从鸽的骨髓和肝组织中扩增到2个禽β-防御素(AvBD)基因,在大肠杆菌中高效表达,检测其重组蛋白的抗菌活性。应用RT-PCR方法从鸽的骨髓和肝脏组织中扩增AvBD5基因,根据已发现的禽β-防御素和部分哺乳类动物β-防御素-5的氨基酸序列构建系统进化树,将该基因克隆到大肠杆菌原核表达载体pGEX-6p-1上进行原核表达,对该重组蛋白进行纯化,测定体外抗菌活性与理化特性。测序得到这2个基因的cDNA大小均为201 bp,编码66个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱氨酸残基。经遗传进化分析发现,该基因推导的两组氨基酸序列与鸭AvBD5的同源性最高,分别为87.9%和78.8%,这两组氨基酸序列的同源性为83.3%。因此,将其分别命名为鸽AvBD5α(骨髓)和鸽AvBD5β(肝脏)。进一步将这两个基因分别亚克隆到大肠杆菌pGEX-6p-1载体中进行原核表达。两个重组融合蛋白经纯化后,通过菌落计数法测定其体外抗菌活性,盐离子浓度对其抗菌活性的影响,及其融合蛋白的溶血活性。结果表明,重组鸽AvBD 5α、AvBD 5β融合蛋白的分子量约为32 kDa。具有明显的抗菌活性,对12种细菌均有不同程度的抑制作用,高盐浓度对其抗菌活性显著影响。此外,这两个重组蛋白对红细胞无显著溶血活性。     

重组鹅β-防御素12蛋白的原核表达及生物学特性

【目的】研究重组鹅β-防御素12蛋白的原核表达并探究其生物学特性。【方法】采用His标签蛋白原核表达系统,将鹅防御素12(Av BD12)基因亚克隆到表达载体p Pro EX-HTa上,构建重组表达质粒。将重组表达质粒转化到大肠杆菌Rosseta感受态中,用IPTG进行诱导表达,并对该重组蛋白进行纯化。进一步采用菌落计数法测定其体外抗菌活性和盐离子稳定性。【结果】经Tricine-SDS-PAGE电泳分析,诱导表达的鹅Av BD12重组蛋白分子量约为12 k D,大部分以包涵体形式存在。该重组蛋白对大肠杆菌、鸡白痢沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、四联球菌、枯草芽孢杆菌均具有抗菌活性,高浓度盐离子显著抑制重组蛋白的抗菌活性。此外,该重组蛋白对鸡红细胞没有溶血活性。【结论】该重组蛋白具有广谱抗菌活性,高浓度盐离子显著降低其抗菌活性,且该重组蛋白不具有溶解鸡红细胞的活性。     

鹅细小病毒主要免疫原性蛋白基因的克隆与序列分析

利用PCR技术,从纯化鹅细小病毒SYG99-5毒株鹅胚尿囊液中扩增出病毒主要免疫原性蛋白基因.将该PCR扩增片段克隆入pGEMR-T质粒载体的HincⅡ和SacⅠ位点之间,酶切分析筛选并进一步通过Southern杂交验证后,获得含1.6kb基因片段的重组质粒GpG3.序列测定结果表明,该片段与国外已报道的GPV B株苷酸序列有96%的同源性,氨基酸序列有97%的同源性.     

肠出血性大肠杆菌转移紧密黏附素受体的表达及其活性鉴定

目的:在原核表达基因工程茵中实现肠出血性大肠杆菌(EHEC)O157:H7转移紧密黏附素受体(Translocated Intimin Receptor,Tit)蛋白的高效表达,并对其活性进行初步鉴定.方法:采用PCR方法从EHEC O157:H7基因组中调取tir基因,插入pEASY-T1 克隆栽体.克隆质粒测序鉴定后,采用Nde Ⅰ、Xho Ⅰ限制性核酸内切酶双酶切pEASY-Tl-tit质粒获得tir基因,连接同样经过双酶切的pET-22b(+).表达质粒转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测相对分子质量,Western blotting验证抗原活性.荧光显微镜观察蛋白是否具有嵌入细胞膜的活性.结果:PCR扩增得到1686bp的目的片段.构建的原核表达质粒pET-22b(+)-tir经酶切鉴定及测序与预期序列一致.目的蛋白以裂解上清形式表达,表达量约3mg/ml.经镍柱纯化后纯度达90%以上.重组表达的Tir具有嵌入细胞膜的生物学功能.结论:成功表达了具有生物活性的重组Tir蛋白,为Tir的功能研究奠定基础.     

家蝇几丁质酶基因MDcht2的原核表达及其表达产物的酶学性质分析

几丁质酶是昆虫几丁质降解过程中的重要酶类.本研究旨在利用大肠杆菌(Escherichia coli)原核表达系统获得高纯度的MDCht2重组蛋白,并从几丁质酶活性及抗菌活性两方面来初步探讨MDCht2的生物学功能.MDCht2的cDNA序列设计包含酶切位点EcoRⅠ、Hind Ⅲ和6xHis标签的引物,以家蝇3龄幼虫的cDNA为模板进行PCR扩增,以pET28a(+)为载体构建重组质粒,并转化到大肠杆菌Transetta(DE3)中,经IPTG诱导,表达产物用SDS-PAGE凝胶电泳鉴定,利用Ni离子亲和层析技术纯化MDCht2重组蛋白,Western Blot技术及质谱分析鉴定纯化蛋白.以4MU-(GlcNAc)3为底物,测定重组蛋白的酶活性;采用微量液体稀释法分析重组蛋白对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白假丝酵母菌的抗菌活性.成功克隆MDCht2基因,构建了具有正确序列的原核重组表达质粒,将重组质粒导入Transetta(DE3)中,经镍柱纯化获得带His标签的重组MDCht2蛋白,质谱分析显示重组蛋白与MDCht2蛋白序列一致.酶活分析表明,不同浓度的MD-Cht2重组酶均有几丁质酶活性,呈现一定的量效关系;该重组蛋白的最适pH值为4.0,在pH=8.0时稳定性最好;最适温度为35℃;金属离子和Tris对MDCht2酶活均有抑制作用.抗菌活性结果显示,MDCht2蛋白对金黄色葡萄球菌,大肠杆菌均无抑菌效果,但对白假丝酵母菌有抑制作用,MIC值为225 μg/mL,MBC(Minimum bactericidal concentration)值为450 μg/mL.本研究成功获得了 MDCht 2重组蛋白,体外检测有较强的几丁质酶活性和抗真菌活性,为进一步研究该酶的功能奠定一定基础.     

猪繁殖与呼吸综合征病毒orf7和orf5双基因的原核表达研究

根据PRRSV已知序列设计两对引物,采用RT-PCR方法分别扩增orr7和orf5基因片段.利用EcoRI、SpeⅠ和Hind Ⅲ位点将orf7和orf5基因片段依次克隆到pMD-18T载体,构建成重组质粒pMD18NE,并比较所克隆基因序列的同源性.将串联的orf7和orf5基因亚克隆到原核表达载体pGEX-KG,构建重组原核融合表达质粒pGEX-KGNE,并转化BL21,SDS-PAGE和Western-blot分析表明orf7和orf5基因与GST获得了融合表达,并且表达的融合蛋白GST-NE具有免疫学反应活性,这为猪繁殖与呼吸综合征血清学诊断方法的建立及疫苗研究打下基础.     

一个新的产黄青霉谷胱甘肽转移酶基因的克隆和鉴定

以产黄青霉(Penicillium chrysogenum Thom)cDNA为模板,克隆得到一个新的谷胱甘肽转移酶基因PcgstB,其开放阅读框长651bp,编码216个氨基酸的蛋白质。与已知序列进行BLASTp比较显示,该蛋白具有保守的GST结构域,与烟曲霉GstB的序列一致性最高,达65%。将PcgstB与原核表达载体pTrc99A连接得到表达质粒pTrc-gstB,转化大肠杆菌DH5α,经IPTG诱导后获得以可溶形式表达的重组PcGstB蛋白。以1-chloro-2,4-dinitrobenzene(CDNB)为底物检测,确认该蛋白具有GST活性。     

小鼠Klf4基因的克隆及原核表达分析

目的克隆Klf4基因并对其重组蛋白进行原核表达及分析。方法提取胎鼠皮肤mRNA后反转录为cDNA序列,用一对两端引入特定酶切位点引物,从该cDNA中扩增出Klf4基因编码区序列,将其克隆到pEasy-T3载体上。对质粒双酶切并回收其中Klf4基因片段后,克隆入pET-52b（＋）载体后转化Origmai B（DE3）型大肠杆菌,用IPTG诱导表达,最后采用SDS-PAGE对重组蛋白进行鉴定及分析。结果对所克隆的Klf4mRNA蛋白编码区的DNA序列分析表明,klf4CDS区包括终止密码子在内为1452 bp,与参照序列对比仅有四处存在差异,不仅其同源性达到99.72%,且其氨基酸序列同源性为100%;在IPTG诱导下pET-52b（＋）-Klf4重组质粒可表达与预期相符的约为57×103的蛋白质;经IPTG刺激后重组蛋白表达明显上调,其中IPTG为0.4 mol/L时效果最佳。结论从胎鼠皮肤中克隆的Klf4基因可在原核中表达。     

炭疽芽孢杆菌保护性抗原在大肠杆菌中的表达及纯化

按照炭疽芽孢杆菌保护性抗原（PA）基因成熟肽编码序列设计引物,从炭疽杆菌pOX1质粒中扩增出PA基因片段,将该片段定向插入到原核表达载体pET-28a中,获得了pET-PA原核表达重组质粒,限制性酶切分析和DNA序列测定均证实该克隆插入片段为PA基因的成熟呔编码序列。将该重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）,经IPTG诱导,重组蛋白在大肠杆菌表达系统中获得了高效表达;Western印迹分析表明表达产物具有良好的免疫学活性。     

鸭β-防御素5基因的分离、鉴定及其生物学作用

为克隆与表达鸭β-防御素5 (AvBD5)基因及测定其生物学特性,采用RT-PCR方法从鸭肺脏组织中扩增到鸭AvBD5,将测得的序列与已发现的禽β-防御素和部分哺乳类动物β-防御素的氨 基酸序列构建进化树进行同源性分析.结果显示鸭AvBD5 cDNA大小为201 bp,编码66个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱...     

稳定表达禽β防御素6的DF-1细胞系的建立及其抑菌活性

【背景】禽β防御素6是禽体内分泌的一类抗菌肽,在抵抗病原入侵和免疫调节中发挥着重要作用,但其常规表达方式效率较低,难以在产业化生产中加以应用。【目的】建立稳定表达AvBD6的细胞系,并检测其表达产物对耐药大肠杆菌的抗菌活性,为其他防御素表达提供参考。【方法】利用显微镜观察构建真核重组表达载体pLOV-eGFP-AvBD6转染至293T细胞后的转染效率;收集293T细胞上清液并感染DF-1细胞,通过嘌呤霉素加压筛选稳定表达株;利用RT-PCR和Western Blot分别检测目的基因在转录水平和蛋白水平的表达情况;利用扫描电镜观察细胞培养上清液对耐药大肠杆菌的抗菌效果及其对菌体的损伤。【结果】成功构建重组表达载体pLOV-eGFP-AvBD6,筛选出稳定表达AvBD6的DF-1细胞系,而且目的基因在转录水平和蛋白水平均有表达;细胞培养上清显著降低大肠杆菌和副伤寒沙门菌存活率,对金黄色葡萄球菌的抗菌活性较低。【结论】建立了稳定表达AvBD6的DF-1细胞系,其表达产物对耐药大肠杆菌具有良好的抗菌效果,对推动防御素的应用提供技术支持。     

鸡源抗菌肽Fowlicidin-2在大肠杆菌中的 重组表达及其生物学活性鉴定

【目的】对抗菌肽Fowlicidin-2基因进行克隆与表达,并鉴定其生物学活性。【方法】根据抗菌肽Fowlicidin-2氨基酸序列,依照大肠杆菌(E.coli)密码子的偏爱性,人工设计合成其编码基因。与质粒pET-32a连接,构建重组表达载体,转化表达宿主菌E.coliBL21(DE3),IPTG诱导表达,融合蛋白经溴化氰裂解后进行纯化,测定重组抗菌肽的抑菌活性。【结果】Fowlicidin-2融合蛋白以包涵体形式表达,经溴化氰裂解后,成功释放出Fowlicidin-2,获得的重组Fowlicidin-2对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有明显的抑菌效果。【结论】实现了抗菌肽Fowlicidin-2的重组表达,为抗菌肽的重组量化制备提供了理论基础与技术手段。     

利用ELP自断裂标签在大肠杆菌中生产抗菌肽Oxysterlin 1

抗菌肽是目前最有希望的抗生素替代品,但是使用重组技术生产抗菌肽的策略大多步骤烦琐且价格昂贵,不利于抗菌肽的规模化生产。Oxysterlin 1是一种新型的天蚕素抗菌肽,主要对革兰氏阴性菌有抗菌活性,具有较低的细胞毒性。文中利用一种简单经济的方法在大肠杆菌中实现Oxysterlin 1的表达和纯化。将Oxysterlin 1基因克隆到含有弹性蛋白样多肽Elastin-like polypeptide (ELP) 和蛋白质内含肽 (Intein) 的载体中,构建重组表达质粒pET-ELP-I-Oxysterlin 1。重组蛋白在大肠杆菌中主要以可溶性形式表达,进而通过简单的盐析和pH改变便可对目标小肽进行纯化。最终得到的Oxysterlin 1的产量约为1.2 mg/L,抑菌试验显示出预期活性,为抗菌肽的规模化生产及深入研究其抑菌机理奠定基础。     

High‐yield recombinant expression of the chicken antimicrobial peptide fowlicidin‐2 in Escherichia coli

The antimicrobial peptide fowlicidin‐2 identified in chicken is a member of the cathelicidins family. The mature fowlicidin‐2 possesses high antibacterial efficacy and lipopolysaccharide (LPS) neutralizing activity, and also represents an excellent candidate as an antimicrobial agent. In the present study, the recombinant fowlicidin‐2 was successfully produced by Escherichia coli (E. coli) recombinant expression system. The gene encoding fowlicidin‐2 with the codon preference of E. coli was designed through codon optimization and synthesized in vitro. The gene was then ligated into the plasmid pET‐32a(+), which features fusion protein thioredoxin at the N‐terminal. The recombinant plasmid was transformed into E. coli BL21(DE3) and cultured in Luria‐Bertani (LB) medium. After isopropyl‐β‐D‐thiogalactopyranoside (IPTG) induction, the fowlicidin‐2 fusion protein was successfully expressed as inclusion bodies. The inclusion bodies were dissolved and successfully released the peptide in 70% formic acid solution containing cyanogen bromide (CNBr) in a single step. After purification by reverse‐phase high‐performance liquid chromatography (RP‐HPLC), ～6.0 mg of fowlicidin‐2 with purity more than 97% was obtained from 1 litre of bacteria culture. The recombinant peptide exhibited high antibacterial activity against the Gram‐positive and Gram‐negative bacteria, and even drug‐resistant strains. This system could be used to rapidly and efficiently produce milligram quantities of a battery of recombinant antimicrobial peptides as well as for large‐scale production. © 2015 American Institute of Chemical Engineers Biotechnol. Prog., 31:369–374, 2015     

重组人β防御素3在大肠杆菌中的表达和活性分析

防御素是生物界广泛分布的一类低分子短肽,具有广谱高效的杀菌、抗肿瘤作用,并且不易使微生物产生抗药性,具有很高的应用价值,其中最引人注目的是β防御素[1,2].人β防御素3(humanβ-defensin3,hBD3)是最近发现的第3种人源性β防御素,与其它人防御素相比,在抗菌活性等方面具有明显优势,是所有防御素中抗菌能力最强的之一[3~7],具有独特的研究和开发价值.为了得到高效表达hBD3的工程菌株,本实验按照细菌对密码子的偏爱,人工合成了hBD3的寡核苷酸片段,构建了其表达载体.经IPTG诱导、分离纯化和肠激酶切割,得到了与天然hBD3活性基本相同的…     

黄鳍金枪鱼抗菌肽YFGAP在大肠杆菌中融合表达及其活性检测

【目的】抗菌肽YFGAP由32个氨基酸组成,分子量为3.4 kD,对革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G?)表现出强效的抑制作用,不具有溶血活性。在大肠杆菌中表达抗菌肽YFGAP,分离纯化抗菌肽并鉴定其生物学活性。【方法】化学合成EK-YFGAP和L-EK-YFGAP基因序列,构建表达载体pET22b-ELP20-EK-YFGAP、pET22b-ELP40-EK-YFGAP和pET22b-ELP40-L-EK- YFGAP,分别转化至大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,可逆相变循环纯化融合蛋白。肠激酶酶切,经Vivaspin Turbo纯化柱纯化,测定重组抗菌肽的抑菌活性和溶血活性。【结果】纯化出两种融合蛋白ELP40-EK-YFGAP和ELP40-L-EK-YFGAP,肠激酶酶切纯化后获得重组抗菌肽YFGAP,对4种病原菌均有抑制效果,溶血活性较低。【结论】以ELPs作为非色谱纯化标签,实现了抗菌肽YFGAP的融合表达,具有操作简单、成本低、易于扩大的优势,为重组抗菌肽的量化制备及应用提供了理论基础和技术支持。     

Identification and characterization of a novel antibacterial peptide,avian β-defensin 2 from ducks

In this study, a novel avian β-defensin (AvBD) was isolated from duck pancreas. The complete nucleotide sequence of the gene contained an 195 bp open reading frame encoding 64 amino acids. Homology, characterization and comparison of the gene with AvBD from other avian species confirmed that it was duck AvBD2. The mRNA expression of the gene was analyzed in 17 tissues from 21-day-old ducks. AvBD2 was highly expressed in the trachea, crop, heart, bone marrow, and pancreas; moderately expressed in the muscular stomach, small intestine, kidney, spleen, thymus, and bursa of Fabricius; and weakly expressed in skin. We produced and purified recombinant AvBD2 by expressing the gene in Escherichia coli. As expected, the recombinant peptide exhibited strong bactericidal properties against Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, and Pasteurella multocida, and weak bactericidal properties against E. coli and Salmonella choleraesuis. In addition, the recombinant protein retained antimicrobial activity against S. aureus under different temperatures (range, −20°C to 100°C) and pH values (range, 3 to 12)     

一种新型IIa类细菌素的克隆表达和活性鉴定

NB-C1为一种潜在的IIa类细菌素基因,为实现其在大肠杆菌中的高效可溶表达,首先构建了NB-C1蛋白与绿色荧光蛋白 (GFP) 的融合表达载体pIVEX 2.4d-GFP-NB-C1,然后将构建的表达载体转化大肠杆菌BL21(DE3) pLysS,经诱导表达后,重组蛋白GFP-NB-C1以可溶的形式存在于细胞内。经Ni-NTA亲和层析柱分离纯化后,重组融合蛋白的纯度大于95％,产量达36.1 mg/L。抑菌试验表明,纯化后的重组蛋白对单核细胞增生李斯特氏菌具有明显的抑制作用。